人教版高中物理选修3-5：知识点归纳(图文并茂).docx

人教版高中物理选修3-5：知识点归纳(图文并茂) 一、量子理论的建立——黑体和黑体辐射 黑体是指某种物体能够完全吸收入射的各种波长电磁波而不发生反射的物体。而黑体辐射的规律是：温度越高，各种波长的辐射强度都增加，同时辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。XXX的能量子理论很好地解释了这一现象。1900年，德国物理学家XXX提出了振动着的带电微粒的能量只能是某个最小能量值ε的整数倍，这个不可再分的能量值ε叫做能量子，h为普朗克常数（6.63×10^-34 XXX）。 二、光电效应——光子说和光电效应方程 光电效应表明光子具有能量。光的电磁说使光的波动理论发展到相当完美的地步，但是它并不能解释光电效应的现象。在光（包括不可见光）的照射下从物体发射出电子的现象叫做光电效应，发射出来的电子叫光电子。光电效应的研究结果表明：①存在饱和电流，这表明入射光越强，单位时间内发射的光电子数越多；②存在遏止电压：当所加电压U为时，电流I并不为0.只有施加反向电压，也就是阴极接电源正极阳极接电源负极，在光电管两级形成使电子减速的电场，电流才可能为0.使光电流减小到0的反向电压Uc称为遏止电压Ek=eUc。遏止电压的存在意味着光电子具有一定的初速度；③截止频率：光电子的能量与入射光的频率有关，而与入射光的强弱无关，当入射光的频率高于截止频率时才能发生光电效应，v=c/w；④光电效应具有瞬时性：光电子的发射几乎是瞬时的，一般不超过10^-9 s。规律：①任何一种金属，都有一个极限频率，入射光的频率必须大于这个极限频率，才能产生光电效应；②光电子的最大初动能与入射光的强度无关，只随着入射光频率的增大而增大；③入射光照到金属上时，光电子的发射几乎是瞬时的，一般不超过10^-9 s；④当入射光的频率大于极限频率时，光电流的强度与入射光的强度成正比。 需要理清光电效应的实质（单个光子与单个电子间相互作用产生的）、光电子的最大初动能的来源（金属表面的自由电子吸收光子后克服逸出功逸出后具有的动能）、入射光强度与光电流的关系（当入射光的频率大于极限频率时光电流与入射光的强度成正比）。 1、光电效应是指光照射到金属表面时，金属表面发射出电子的现象。根据XXX的光电效应方程，光电子的最大初动能与入射光的频率和逸出功有关系。同时，最大初动能与遏止电压也有关系，逸出功与极限频率也有关系。 2、光子说认为光是由不可分割的能量子组成的，频率为ν的光的能量子为hν，这些能量子被称为光子。 3、光电效应方程表达了光电子的最大初动能与入射光的频率和逸出功之间的关系，可以用来定量分析光电效应。 4、康普顿效应表明光子具有动量，光子在介质中和物质微粒相互作用，可以使光的传播方向发生改变。在光的散射过程中，有些散射光的波长比入射光的波长略大，这种现象称为康普顿效应。 5、光的波粒二象性表明光既有波动性，又有粒子性。光子的能量和动量的计算式中都含有表示波的特征的物理量，即频率和波长。物质粒子也具有波动性，XXX提出了物质波的概念。 6、概率波是一种概率分布函数，可以用来描述粒子在空间中的分布情况。不确定关系表明粒子的位置和动量不能同时确定，存在一定的不确定性。 7、原子核式模型描述了原子核的结构和组成，包括质子和中子。原子核的稳定性与质子数和中子数的比例有关。 量差决定，即E m E n hν，其中h为普朗克常数，ν为光子的频率。 3、玻尔理论成功地解释了氢原子光谱的线状结构及其它一些现象，但对于多电子原子的情况就不适用了。后来量子力学的发展，提供了更为完整、准确的原子结构理论。 3、根据能级图（见第58页3-5），原子的不同能量状态对应着电子沿不同圆形轨道绕核运动。由于原子的定态是不连续的，因此电子可能轨道的分布也是不连续的。玻尔计算公式显示，原子的第一条可能轨道的半径为r 1 0.53×10m，电子在这条轨道上运动时的能量为E 1 13.6eV，而其他轨道的半径为r n nr 1 能量为E n E 1 n(n=1,2,3……)。 4、当原子从高能级向低能级跃迁时，会放出光子；而从低能级向高能级跃迁时，可能是吸收光子，也可能是由于碰撞（碰撞时实物粒子的动能可全部或部分地被电子吸收）。原子从低能级向高能级跃迁时只能吸收一定频率的光子，而从某一能级到被电离可以吸收能量大于或等于电离能的任何频率的光子（光电效应）。 5、当一群氢原子处于量子数为n的能级时（n>1），可能辐射出的光谱线条数为N=n(n-1)/2. 6、玻尔模型的成功之处在于它引入了量子概念，提出了能级和跃迁的概念，能解释气体导电时发光的机理、氢原子的线状谱。但它过多地保留了经典理论（经典粒子、轨道等），无法解释复杂原子的光谱。现代量子理论认为电子的轨道只能用电子云来描述。 8、可见光的能量范围为红→紫1.61eV→3.10eV，